(1)设铜离子的电量为e,以速度v进入小孔S后,受到的力有电场力F1=eE,方向向下,洛仑兹力F2=evB,方向向上,重力可忽略不计,只有当F1=F2时,铜离子才能匀速无偏折地穿出小孔S'.因此,从小孔S'穿出的铜离子必须满足的条件是: eE=evB (1) (2)铜离子进入磁场B'后,受到洛仑兹力F=evB',重力仍可忽略不计.F跟v垂直并为一恒量,因此铜离子在磁场B'内将作匀速圆周运动,F就是这种圆周运动的向心力,设铜63离子和铜65离子运动轨迹的半径分别为R1和R2,那么, 两式可得: 由两式可得: 代入数值进行计算, 评分说明:全题12分.4分. (1)中,能正确写出F1和F2的表达式并指明方向的,各给1分.未说明重力可忽略不计的不扣分;能进一步指出只有当F1跟F2平衡时,铜离子才能穿出S',并列出(1)式的,再给2分;没有任何说明直接列出(1)式的,只给2分. (2)中,只写出F的表达式并指出F跟v垂直的,给1分;进一步说明F就是向心力的,再给1分;进一步列出两式的,再各给1分,没有任何说明直接列出两式的,给3分. 两式的,各给1分;单纯数字计算错误的,扣1分;答案中未写单位或单位错误的,扣1分. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

磁流体发电机示意图如图所示,a、b两金属板相距为d,板间有磁感应强度为B的匀强磁场,一束截面积为S,速度为v的等离子体自左向右穿过两板后速度大小仍为v,截面积仍为S,只是等离子体压强减小了.设两板之间单位体积内等离子的数目为n,每个离子的电量为q,板间部分的等离子体等效内阻为r,外电路电阻为R.求:
(1)等离子体进出磁场前后的压强差△P;
(2)若等离子体在板间受到摩擦阻力f,压强差△P′又为多少;
(3)若R阻值可以改变,试讨论R中电流的变化情况,求出其最大值Im,并在图中坐标上定性画出I随R变化的图线.

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质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示.离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零),经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速,然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动,最后到达记录它的照相底片P上.设离子在P上的位置与入口处S1之间的距离为x。

 (1)求该离子的荷质比

(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1> m2),它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出),求P1、P2间的距离△x。

(3)若第(2)小题中两同位素离子同时进入加速电场,求它们到达照相底片上的时间差△t(磁场边界与靠近磁场边界的极板间的距离忽略不计).

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磁流体发电机示意图如图所示,a、b两金属板相距为d,板间有磁感应强度为B的匀强磁场,一束截面积为S,速度为v的等离子体自左向右穿过两板后速度大小仍为v,截面积仍为S,只是等离子体压强减小了.设两板之间单位体积内等离子的数目为2n,每个离子的电量为q,板间部分的等离子体等效内阻为r,外电路电阻为R.求:

(1)等离子体进出磁场前后的压强差Δp

(2)若等离子体在板间受到摩擦阻力f,压强差Δp/又为多少;

(3)若R阻值可以改变,试讨论R中电流的变化情况,求出其最大值Im,并在图中坐标上定性画出IR变化的图线.

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如图所示,电解槽内有一价的电解溶液,ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是(  )

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某平面上有一半径为R的圆形区域,区域内、外均有垂直于该平面的匀强磁场,圆外磁场范围足够大,已知两部分磁场方向相反,方向如图所示,磁感应强度都为B,现在圆形区域的边界上的A点有一个电量为q,质量为m的带正离子沿半径方向射入圆内磁场.求:
(1)若离子的速度大小为v1,求该离子在磁场中的轨道半径r;
(2)若离子与圆心O的连线旋转一周时,离子也恰好回到A点,试求该离子的运动速度v;
(3)在离子恰能回到A点的情况下,该离子回到A点所需的最短时间t.

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同步练习册答案